MPS225HP-II磨煤机运行方式对煤粉特性影响的试验研究

王传军, 王建伟

(内蒙古蒙东能源有限公司， 内蒙古呼伦贝尔 021000)

MPS225HP-II磨煤机运行方式对煤粉特性影响的试验研究

王传军, 王建伟

(内蒙古蒙东能源有限公司， 内蒙古呼伦贝尔 021000)

以某600 MW机组MPS225HP-II磨煤机为例，通过调节设备运行参数，对煤粉管道进行等速取样，研究了磨辊加载力、折向挡板开度、给煤量等因素对煤粉特性的影响。研究表明：磨辊加载力增加时煤粉变细，加载力过大时煤粉反而变粗；折向挡板开度变大时煤粉变粗；随着给煤量增加煤粉变粗2%～3%。

中速磨煤机; 运行特性; 试验

MPS型中速磨煤机是一种高效节能型磨煤机，具有启动迅速、调节灵活、阻力小、单位磨煤金属消耗量小、结构紧凑、制粉系统简单和噪声低等优点。MPS型中速磨煤机采用大直径的研磨部件，其研磨部件由轮胎状磨辊和具有环形滚道的磨盘形成，三个磨辊由旋转的磨盘带动进行碾磨作业。国内一些学者对该磨煤机的结构和运行特性、煤粉细度和煤种适应性、分离器性能和结构以及运行优化等方面进行了研究[1-8]，但是对其运行和制粉特性的研究还不多见。

某电厂600 MW机组主要燃用高水分褐煤，自投产以来存在锅炉燃烧不稳、排烟温度过高、水冷壁超温、协调下主汽压力及主汽温度波动较大等问题，严重影响了机组运行的经济性与安全性，需要进行燃烧优化工作。笔者对该机组MPS225HP-II磨煤机制粉系统磨辊加载力、折向挡板开度和出力对煤粉特性的影响进行了试验研究。

1 设备介绍

该机组锅炉设计煤粉细度R90=35%，煤种为伊敏河东煤矿第一矿区褐煤，其工业分析与元素分析见表1。

表1 设计煤种

该机组锅炉为一次中间再热、超临界压力变压运行、带内置式再循环泵启动系统的直流锅炉，单炉膛、一次再热、平衡通风、固态排渣、全钢架、全悬吊结构、紧身封闭布置的П形锅炉。采用中速磨煤机直吹式制粉系统，每台炉配6台MPS225HP-II磨煤机，燃用设计煤种时五运一备。

2 煤粉取样

从D磨煤机的一次风粉管道垂直管段上进行煤粉取样，每台磨煤机各根粉管各配备一根取样枪同时抽取煤粉。单根枪取样系统见图1。

图1 煤粉取样示意图

按照国标试验规程[9]，圆形一次风管上煤粉取样沿直径上布置6个点，从管内壁到测点距离分别为：0.032D、0.135D、0.321D、0.679D、0.865D、0.968D(D为直径)。每根管道取样时间为2 min，每台磨煤机的4根煤粉管道同时抽取煤粉样。

3 试验和分析

试验都是在其他参数固定时变化某一项参数进行的。

3.1 加载压力特性

当磨煤机出力55 t/h、分离器出口温度65 ℃、折向挡板开度75%、磨煤机入口风量150 t/h时，磨辊加载压力对R90的影响见图2，对煤粉均匀性的影响见图3，对煤粉粒度分布的影响见图4。

图2 磨辊加载压力对R90的影响

图3 磨辊加载压力对均匀性指数的影响

图4 磨辊加载压力粒度分布的影响

随着磨辊加载压力提高，R90在40%～30%逐渐减小。从煤粉粒度分布上来看，均匀性指数n(见式1)呈凹型曲线变化，这是因为加载压力小对煤粉的碾磨力度也小，在加载压力很大(11 MPa)时，由于磨辊与磨盘间距太小，导致一些粒径较大的煤粉由于质量大，其离心力也相对较大，被甩到磨盘边沿，直接就被一次风带走，导致煤粉粒度有所变粗；此外，试验煤种是霍林河褐煤，其哈氏可磨系数一般在50左右，属于较硬煤种，这也是加载力过大后煤粉变粗的原因之一。

(1)

式中：Rx表示某一粒径的煤粉细度，%；x表示某一粒径的煤粉粒度，μm，一般规程采用200 μm和90 μm。

3.2 折向挡板开度和风量

分离器采用静态折向挡板，顶部装有一个调节阀。

由于电厂运行该类磨煤机折向挡板开度一般为50%～85%，故试验设定65%、75%、85%三个档，再取110 t/h、120 t/h、130 t/h三个一次风量，磨煤机出力55 t/h，分离器出口温度65 ℃，磨辊加载压力9 MPa，观察折向挡板开度对煤粉细度特性和均匀性指数的影响，见图5、图6。

图5 折向挡板开度对R90的影响

图6 折向挡板开度对n的影响

从图5可以看出：折向挡板开度变大时R90变大，煤粉细度变粗，这是由于当分离器挡板开大后，煤粉气流的阻力减小，离心分离作用变弱，回落的煤粉变少，较粗煤粉被再次碾磨的概率变小导致；但均匀性指数变化不大，在1～1.2。

3.3 磨煤机通风量与出力

当磨煤机出力为50 t/h、55 t/h、60 t/h，折向挡板开度75%，分离器出口温度65 ℃，磨辊加载压力10 MPa，磨煤机入口风量115 t/h时，磨煤机给煤量对R90及煤粉均匀性指数的影响，见图7、图8。

图7 给煤量对R90的影响

图8 给煤量对煤粉均匀性指数的影响

随着磨煤机出力增加，R90会随之增加，幅度在2%～3%；一次风量为130 t/h、给煤量为65 t/h时磨煤机R90变小是筛分误差造成的。由于褐煤煤粉水分大，局部堵塞筛子，使得到最后筛分的煤粉其特性会有些误差。而煤粉均匀性指数n变化不明显或降低，也就是说n在出力变大时会变差，这是由于当给煤量增加，磨煤机磨盘上煤层厚度增大，磨盘转速等其他条件不变时，得到碾磨的原煤增多，单位原煤得到的碾磨时间是减少的，而一次风携带更多的煤粉离开磨煤机，这都使得煤粉变粗，均匀性变差。

4 结语

基于MPS225HP-II型中速磨煤机在不同磨辊加载力、静态折向挡板开度和风煤比的工况下进行现场试验数据分析，得到了这些因素对煤粉粒度的影响，得出以下结论：

(1) 随着磨辊加载力增加煤粉变细，但是当加载力过大时，煤粉反而变粗，这是由于磨辊与磨环的接触面是一个曲面导致的。由于褐煤易着火，磨制褐煤需要较高的煤粉细度，故建议将磨辊加载力维持在8 MPa左右。

(2) 随着折向挡板开度增加，煤粉细度变粗，煤粉均匀性变化不明显。

(3) 当给煤量增加时，煤粉细度会变粗，但幅度不大。

[1] 岳峻峰,黄磊,陈华桂. MPS磨煤机工作特性试验研究[J]. 热能动力工程,2005,20(1): 65-68.

[2] 徐荣田,何翔,程智海,等. MPS型中速磨煤机对不同煤种煤粉细度的影响[J]. 发电设备,2012,26(2): 80-83.

[3] 陈华桂,黄磊,岳峻峰,等. 正压直吹式制粉系统优化调整试验分析[J]. 江苏电机工程,2004,23(6): 51-53.

[4] 吴景兴,马金凤,张永兴,等. 350 MW机组锅炉制粉系统调整分析[J]. 中国电力,2003,36(12): 13-16.

[5] 林江. 直吹式制粉系统及中速磨运行特性分析[J]. 中国电力,1999,32(1): 25-27.

[6] 解其林. MPS中速磨煤机旋转式煤粉分离器的改造及应用[J]. 中国电力,2005,38(3): 62-66.

[7] 刘任惠. MPS磨煤机的运行与调整[J]. 中国电力,1999,32(8): 12-14.

[8] 党国军,陈佳新,白华宁. MPS型中速磨煤机运行状况的分析[J]. 宁夏电力,2006(3): 58-61.

[9] 中华人民共和国国家发展和改革委员会. 电站磨煤机及制粉系统性能试验: DL/T 467—2004[S]. 北京: 中国电力出版社,2004: 26-27.

Effects of Operation Mode on the Pulverizing Characteristics of an MPS225HP-II Coal Mill

Wang Chuanjun, Wang Jianwei

(Inner Mongolia Mengdong Energy Co., Ltd., Hulun Buir 021000,Inner Mongolia Autonomous Region, China)

Taking the MPS225HP-II coal mill in a 600 MW unit as an example, the pulverized coal was isokinetically sampled from the pipeline by adjusting the operating parameters of relevant equipment, so as to analyze the influence of following factors on the pulverizing characteristics, such as the loading force of roller, the opening degree of baffle and the feed rate of coal, etc. Results show that the pulverized coal would become finer when the loading force rises; however, it would become coarser when the loading force gets over large. With the rise of baffle opening, the pulverized coal gets coarser, which would get coarser by 2%～3% with the rise of coal feed rate.

medium-speed mill; operation characteristic; test

2016-02-25；

2016-05-12

王传军(1983—)，男，工程师，主要从事火电厂锅炉运行工作。

E-mail: 17006585@shenhua.cc

TK223.25

A

1671-086X(2017)01-0055-03